JPH0660452U - 導電性塗料の静電塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】シリンダ内に充填された所要量の導電性塗料を
ピストンで圧し出して静電塗装機に定量供給するポンプ
の小型化を図ると同時に、そのポンプを高電圧が印加さ
れた静電塗装機の間近に設けても高電圧のリークを生じ
ないようにする。 【構成】ポンプ２のシリンダを、ピストン６の片側に充
填された導電性塗料をその反対側に供給される高圧エア
の圧力で圧し出す複動型シリンダ４にして、ポンプの小
型化を可能にし、高電圧がリークするおそれも無くし
た。また、塗料を圧し出すピストンロッド13の移動速度
を非接触で検出して塗装機に供給される塗料の流量を測
定する流量測定器14と、その流量が塗装機の塗料吐出量
に応じた流量になるように高圧エアの圧力を調節する制
御装置15とを設けて、ポンプの定量性も確保した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、高電圧が印加された静電塗装機によって水性塗料やスラリー塗料、 メタリック塗料等の導電性塗料を塗装する静電塗装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

高電圧が印加された静電塗装機で水性塗料等の導電性塗料を塗装する場合は、 静電塗装機に印加した高電圧のリークを防止するためにその塗装機の塗料供給系 全体に絶縁対策を施すのが一般的であるが（特開昭５５−１１４３６６号，特開 昭５６−１４１８６９号公報）、数十色もの塗料を色替して塗装する自動車塗装 用の多色静電塗装装置では、各色塗料ごとに夫々塗料供給配管や塗料タンク等を 絶縁するのが非常に面倒であるから、自動車塗装工場では、有害な有機溶剤を大 量に消費する絶縁性樹脂塗料の静電塗装が未だ主流を占めており、無公害な水性 塗料の静電塗装へ転換することが困難であった。

【０００３】 そこで本出願人は、公害防止の観点から水性塗料による塗装を普及推進させる ために、静電塗装機に水性塗料等の導電性塗料を供給する塗料供給配管や塗料タ ンクに面倒な絶縁対策を施さなくても済む静電塗装装置を提案した（特開平３− １９６８６０号，特開平４−２００６６２号，実開平４−８７７５５号〜８７７ ６０号，９１７５５号及び９１７５６号公報）。 これら装置は、塗料流入口から充填された所要量の導電性塗料を塗料吐出口か ら所定の流量で圧し出して高電圧が印加された静電塗装機に定量供給するシリン ダ型の往復ポンプが、塗装機近傍に電気的絶縁状態で設置されると共に、色替バ ルブで選択された所望色の導電性塗料を往復ポンプに供給する塗料供給配管が、 往復ポンプの塗料流入口に対して所要の絶縁距離から係脱自在に連結されるよう に成されて、その塗料供給配管や色替バルブ装置、そして塗料供給源となる塗料 タンク等に高電圧がリークすることを防止している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、静電塗装機をレシプロマシンで往復運動させる自動塗装装置にあっ ては、静電塗装機に導電性塗料を供給する上記のポンプもレシプロマシンによっ て静電塗装機と一体的に往復運動させなければならないので、塗装装置を小型化 するためには、レシプロマシンで動かす静電塗装機と往復ポンプを出来るだけ近 接させて設けることが望ましい。 しかしながら，静電塗装機にポンプを近づけすぎると、そのポンプのシリンダ 内に充填された導電性塗料を圧し出すピストンの駆動源となるサーボモータ等に 高電圧がリークするおそれがある。

【０００５】 つまり、シリンダ内の塗料を圧し出すピストンは、実開平４−９１７５６号公 報に記載されたように、防爆型電気サーボモータの回転を直線運動に変換して軸 方向に往復運動せられる絶縁シャフト（ピストンロッド）の先端に取り付けられ て、駆動源となるモータへ高電圧がリークすることを防止しているが、ポンプの 本体を成すシリンダを静電塗装機に近づけすぎるとピストンを動かすモータも静 電塗装機に近づくので、そのモータへ高電圧がリークして電気系統が破壊される おそれがある。 なお、絶縁シャフトで成るピストンロッドの長さを著しく長くすれば、ピスト ンとモータとの間に所要の絶縁距離が確保されてモータへの高電圧のリークを防 止できるが、この場合はレシプロマシンに取り付けて動かすポンプ全体の構成が 長大化するので塗装装置の小型化が図れない。

【０００６】 そこで本考案は、静電塗装機に導電性塗料を定量供給するポンプを小型化する と同時に、そのポンプを高電圧が印加される静電塗装機に著しく近接させて設け ても高電圧のリークが生じないようにすることを技術的課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この課題を解決するために、本考案は、塗料流入口からシリンダ内に充填され た導電性塗料をそのシリンダの塗料吐出口から所定の流量で圧し出して静電塗装 機に定量供給するポンプが、電気的絶縁状態で設置されると共に、そのポンプの シリンダ内に充填する塗料を供給する塗料供給配管が、前記塗料流入口に対して 所要の絶縁距離から係脱自在に連結されるように成された導電性塗料の静電塗装 装置において、前記シリンダが、ピストンの両側から導電性塗料の供給圧と絶縁 管で成る給気管を通じて供給される高圧エアの供給圧とが交互に働いてその高圧 エアの圧力で導電性塗料を圧し出す複動型シリンダで成り、当該シリンダの外部 に突出して往復運動するピストンロッドの移動速度を非接触のセンサで検出する と共にそのピストンロッドの移動速度に基づいて静電塗装機に供給される導電性 塗料の流量を測定する流量測定器と、当該流量測定器で測定された流量と静電塗 装機の塗料吐出量に応じて予め設定された流量とを比較してその差値を求めると 共にその差値に応じてシリンダに供給される前記高圧エアの圧力を可変調節する 制御装置とを備えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

本考案によれば、静電塗装機に導電性塗料を供給するポンプとして、シリンダ のピストンの片側に充填された導電性塗料をそのピストンの反対側に絶縁管を通 じて供給される高圧エアの圧力で圧し出す複動型シリンダを用いているので、ポ ンプ全体を小型化することができると同時に、そのポンプを静電塗装機に近接し て設けても高電圧のリークを生ずるおそれがない。 また、ポンプの駆動源として高圧エアを用いても、その高圧エアの圧力で導電 性塗料を圧し出すピストンと一体的に連動するピストンロッドの移動速度が非接 触のセンサで検出されると共に、その移動速度に基づいて静電塗装機に供給され る導電性塗料の流量が測定されて、その流量が静電塗装機の塗料吐出量に応じた 流量になるように制御装置で高圧エアの圧力が可変調節されるので、ポンプの定 量性が損なわれるおそれはなく、常に均一な塗装を行うことができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面によって具体的に説明する。 図１は本考案による静電塗装装置の一例を示すフローシート図、図２は他の例 を示す部分拡大図である。

【００１０】 図１に示す静電塗装装置は、塗装時に数十〜百数十ＫＶの高電圧が印加される 静電塗装機１に水性塗料等の導電性塗料を供給するポンプ２が電気的絶縁状態で 設置されている。 このポンプ２は、塗料流入口３からシリンダ４内に充填された導電性塗料をそ のシリンダ４の塗料吐出口５から圧し出して静電塗装機１に供給するようになっ ている。 シリンダ４は、ピストン６の両側から導電性塗料の供給圧と高圧エアの供給圧 が交互に働いてその高圧エアの圧力で導電性塗料を圧し出す複動型シリンダで成 り、そのヘッド側に塗料流入口３と塗料吐出口５が設けられ、ボトム側に高圧エ ア供給源７から高圧エアを供給する給気管８とシリンダ４内の高圧エアを放出す る排気管９が接続されている。 なお、給気管８と排気管９は、何れもプラスチック管などの絶縁管が用いられ ている。また、給気管８には、シリンダ４内に供給される高圧エアの圧力を調節 する圧力調整バルブ１０が介装され、排気管９には、その管路を開閉するオン・ オフバルブ１１が介装されている。

【００１１】 図中１２は、シリンダ４のボトム側からその外部に向かって突出した絶縁シャ フトで成るピストンロッド１３の突端と所定の絶縁距離を保って対峙する位置に 固設された光波式あるいは超音波式の距離センサであって、直接的にはそのセン サ１２とピストンロッド１３の突端との間に生ずる距離の変化を検出するように なっている。 また、１４は、センサ１２で検出した単位時間当たりの距離の変化からピスト ンロッド１３の移動速度を割り出すと共に、その移動速度に基づいて静電塗装機 １に供給される導電性塗料の流量を測定する流量測定器である。 また、１５は、流量測定器１４で測定された流量と、静電塗装機１の塗料吐出 量に応じて予め設定されている流量とを比較してその差値を求めると共に、その 差値に応じてシリンダ４内に供給される高圧エアの圧力を可変調節する制御信号 を圧力調整バルブ１０に出力する制御装置である。

【００１２】 なお、シリンダ４の塗料流入口３には、その流入口３を開閉する雌形カプラー １６が設けられている。 また、ポンプ２のシリンダ４内に充填する導電性塗料を塗料供給源１７から供 給する塗料供給配管１８は、その先端側に雌形カプラー１６と係脱自在に嵌合す る雄形カプラー１９が設けられ、当該雄形カプラー１９が、エアシリンダ２０の ピストンロッド２１に取り付けられて定位置に固定された塗料流入口３の雌形カ プラー１６に対して所要の絶縁距離から進退せられることにより、塗料供給配管 １８が塗料流入口３に対して係脱自在に連結されるようになっている。

【００１３】 しかして、静電塗装機１に高電圧が印加されていない塗装開始前に、エアシリ ンダ２０のピストンロッド２１を伸長させて塗料供給配管１８をシリンダ４の塗 料流入口３に接続すると共に、排気管９に介装されたバルブ１１を開放して、シ リンダ４内に導電性塗料を供給する。 なお、このとき、ピストン６が導電性塗料の供給圧を受けてシリンダ４のボト ム側に移動し、それに伴ってピストンロッド１３が距離センサ１２に向かって接 近する方向に移動する。

【００１４】 そして、シリンダ４内に所要量の導電性塗料が充填されると、排気管９のバル ブ１１を閉鎖すると共に、塗料供給配管１８をポンプ２のシリンダ４から切り離 して、静電塗装機１に印加した高電圧が塗料供給系にリークするのを防止する。 この状態で静電塗装機１に高電圧を印加すると共に、給気管８を通じてシリン ダ４内に高圧エアを供給してそのシリンダ４内の導電性塗料を静電塗装機１に供 給する。 このとき、シリンダ４内の塗料を圧し出すピストン６の動きに伴って、シリン ダ４の外部に突出したピストンロッド１３の突端が、その突端と対峙して設けら れた距離センサ１２から離反する方向に移動して、当該距離センサ１２との間の 距離が徐々に拡がるように変化し、その距離の変化がセンサ１２で検出される。

【００１５】 また、それと同時に、流量測定器１４が、センサ１２で検出した単位時間当た りの距離の変化からピストンロッド１３の移動速度を算出し、その移動速度に基 づいて静電塗装機１に供給される導電性塗料の流量を測定する。 そして、この流量測定器１４で測定した流量が設定値を上回っている場合は、 制御装置１５から圧力調整バルブ１０に対して、高圧エアの供給圧を低下させる 制御信号が出力され、また、設定値を下回っている場合は、高圧エアの供給圧を 高める制御信号が出力される。 これにより、シリンダ４内に充填された導電性塗料を高圧エアで圧し出しても その塗料の定量性が損なわれて塗装ムラを生ずるおそれはない。

【００１６】 また、静電塗装機１に設けた塗料のオン・オフバルブが閉じられて塗装が中断 したときは、制御装置１５から圧力調整バルブ１０に対して高圧エアの供給を一 時停止する制御信号が出力されて、シリンダ４内に残る塗料の圧力上昇が防止さ れる。 これにより、前記オン・オフバルブを開けて塗装が再開されたときに、静電塗 装機１の塗料吐出量が急増して塗装ムラを生ずるおそれもなく、常に均一な塗装 を行うことができる。

【００１７】 なお、上述した図１の静電塗装装置は、シリンダ４のピストンロッド１３の移 動速度に基づいて静電塗装機１に供給される導電性塗料の流量を測定したが、シ リンダ４がピストンロッド１３を有しないロッドレス・シリンダの場合は、図２ に示すようにピストン６の移動速度に基づいて供給流量を測定すればよい。

【００１８】 すなわち，図２に示す静電塗装装置は、シリンダ４の高圧エアが供給される側 に、ピストン６の端面に向かって光を放射すると同時にその端面から反射した光 を入射させる光ファイバ２２の片端が接続され、当該光ファイバ２２の他端が、 放射光と反射光の位相差を測定してピストン６との間の距離を検出する光波式距 離センサ２３に接続され、当該光波式距離センサ２３で検出した距離の変化によ り求まるピストン６の移動速度に基づいて流量測定器１４が静電塗装機１に供給 される導電性塗料の流量を測定するようになっており、シリンダ４の外部からは 直接検出できないピストン６の移動速度を絶縁性の優れた光ファイバ２２を用い て光学的に検出することにより、光波式距離センサ２３や流量測定器１４などの 電気系統に高電圧がリークすることを防止している。 なお、その他の構成については図１の静電塗装装置と共通するので詳細説明は 省略する。

【００１９】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、高電圧が印加された静電塗装機に導電性 塗料を供給するポンプが、シリンダ内に充填された導電性塗料を絶縁管を通じて 供給される高圧エアの圧力で圧し出す方式になっているので、そのポンプ全体の 構成を著しく小型化できると同時に、そのポンプを静電塗装機の間近に近接して 設けても高電圧のリークを生ずるおそれがないという大変優れた効果がある。 また、シリンダ内の導電性塗料を高圧エアで圧し出すときにピストンロッド又 はピストンの移動速度が検出され、その移動速度に基づいて静電塗装機に供給さ れる導電性塗料の流量が測定されて、その流量が静電塗装機の塗料吐出量に応じ た所定の流量になるようにシリンダ内に供給する高圧エアの圧力が可変調節され るので、ポンプの定量性が損なわれるおそれはなく、常に均一な塗装を行うこと ができるという優れた効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による静電塗装装置の一例を示すフロー
シート図。

【図２】本考案による静電塗装装置の他の例を示すフロ
ーシート図。

【符号の説明】

１・・・静電塗装機 ２・・・ポンプ ３・・・塗料流入口 ４・・・シリンダ ５・・・塗料吐出口 ６・・・ピストン ７・・・高圧エア供給源 ８・・・給気管 １０・・・圧力調整バルブ １２・・・センサ １３・・・ピストンロッド １４・・・流量測定器 １５・・・制御装置 １８・・・塗料供給配管 ２２・・・光ファイバ ２３・・・光波式距離センサ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗料流入口からシリンダ内に充填された
   導電性塗料をそのシリンダの塗料吐出口から所定の流量
   で圧し出して静電塗装機に定量供給するポンプが、電気
   的絶縁状態で設置されると共に、そのポンプのシリンダ
   内に充填する塗料を供給する塗料供給配管が、前記塗料
   流入口に対して所要の絶縁距離から係脱自在に連結され
   るように成された導電性塗料の静電塗装装置において、
   前記シリンダが、ピストン（６）の両側から導電性塗料
   の供給圧と絶縁管で成る給気管（８）を通じて供給され
   る高圧エアの供給圧とが交互に働いてその高圧エアの圧
   力で導電性塗料を圧し出す複動型シリンダ（４）で成
   り、当該シリンダ（４）の外部に突出して往復運動する
   ピストンロッド（13）の移動速度を非接触のセンサ（1
   2）で検出すると共にそのピストンロッド（13）の移動
   速度に基づいて静電塗装機（１）に供給される導電性塗
   料の流量を測定する流量測定器（14）と、当該流量測定
   器（14）で測定された流量と静電塗装機（１）の塗料吐
   出量に応じて予め設定された流量とを比較してその差値
   を求めると共にその差値に応じてシリンダ（４）に供給
   される前記高圧エアの圧力を可変調節する制御装置（1
   5）とを備えたことを特徴とする導電性塗料の静電塗装
   装置。
2. 【請求項２】 塗料流入口からシリンダ内に充填された
   導電性塗料をそのシリンダの塗料吐出口から所定の流量
   で圧し出して静電塗装機に定量供給するポンプが、電気
   的絶縁状態で設置されると共に、そのポンプのシリンダ
   内に充填する塗料を供給する塗料供給配管が、前記塗料
   流入口に対して所要の絶縁距離から係脱自在に連結され
   るように成された導電性塗料の静電塗装装置において、
   前記シリンダが、ピストン（６）の両側から導電性塗料
   の供給圧と絶縁管で成る給気管（８）を通じて供給され
   る高圧エアの供給圧とが交互に働いてその高圧エアの圧
   力で導電性塗料を圧し出す複動型シリンダ（４）で成
   り、当該シリンダ（４）の高圧エアが供給される側に、
   ピストン（６）の端面に向かって光を放射すると同時に
   その端面から反射した光を入射させる光ファイバ（22）
   の片端が接続され、当該光ファイバ（22）の他端が、放
   射光と反射光の位相差を測定してピストン（６）との間
   の距離を検出する光波式距離センサ（23）に接続され、
   当該光波式距離センサ（23）で検出した距離の変化によ
   り求まるピストン（６）の移動速度に基づいて静電塗装
   機（１）に供給される導電性塗料の流量を測定する流量
   測定器（14）と、当該流量測定器（14）で測定された流
   量と静電塗装機（１）の塗料吐出量に応じて予め設定さ
   れた流量とを比較してその差値を求めると共にその差値
   に応じてシリンダ（４）に供給される前記高圧エアの圧
   力を可変調節する制御装置（15）とを備えたことを特徴
   とする導電性塗料の静電塗装装置。